Цель гидравлического расчета наружного газопровода низкого давления - определение диаметров газопроводов, подводящих газ потребителям. Диаметры должны быть такими, чтобы суммарные потери давления от точек врезок до самого удаленного дома не превысили располагаемый перепад давлений, принимаемый 200 Па.

Методика расчета тупиковых наружных газопроводов низкого давления заключается в следующем:

- составляется расчетная схема газопроводов;

- намечается путь от ГРП до самого удаленного потребителя;

- весь путь разбивается на участки с одинаковым расходом газа;

- для каждого участка определяются длина участка и расход газа;

- принимая ориентировочные потери давления от местных сопротивлений в газопроводах равными 10% от потерь давления от трения, находят допустимые удельные потери давления от трения по формуле (6):

, Па/м, (6)

где - допустимые удельные потери давления от трения, Па/м;

- допустимые потери давления, Па;

1,1 - коэффициент, учитывающий потери давления от местных сопротивлений;

- длина пути от ГРП до самого удаленного потребителя, м;

- зная расчетный расход газа Vp на участке и допустимые удельные потери давления , с помощью таблиц 6,7,8,9 [10] определяют диаметр участка газопровода, мм;

- для принятого диаметра газопровода находят действительные удельные потери , Па/м;

- для каждого участка определяют потери давления по формуле (7):

, Па, (7)

где - потери давления каждого участка газопровода, Па;

- действительные удельные потери, Па/м;

- длина участка газопровода, м.

- суммируют потери давления на всех участках до потребителя и сравнивают полученное значение с располагаемым перепадом .

Если лежит в пределах 0 - 0,1, то расчет считается верным;

При следует уменьшить принятые диаметры газопроводов;

При диаметры следует увеличить, так как в противном случае потери давления до последнего потребителя превысят располагаемый перепад давления, и потребители не получат газ.

Гидравлический расчет проектируемого наружного газопровода в деревне Шалимово представлен в таблице 3.

Таблица 3 - Гидравлический расчет наружных газопроводов низкого давления

N участка

Vp, м3/ч

lуч, м

(?P/l)доп, Па/м

DнЧS, мм

(?P/l)действ, Па/м

?Pуч, Па

0-1.

13.89

37.4

0,62

63Ч5,8

4,58

188.4

Суммарные потери давления на всех участках наружного газопровода

У?Pуч=188.4

Делаем проверку гидравлического расчета:

Расчет считается верным, т.к. разница между необходимым давлением 200 Па и суммой потерь на участках меньше 10%.

Гидравлический расчет внутридомового газопровода

Целью расчета внутридомового газопровода является определение диаметров газопроводов, обеспечивающих потери давления газа при движении его от ввода до самой удаленной газовой горелки, не превышающие располагаемый перепад давления , который принимается равным 400 Па.

Методика расчета заключается в следующем:

- составляется аксонометрическая схема разводки внутридомовых газопроводов;

- схема газопроводов разбивается на участки с неизменным расходом газа и диаметром газопровода;

- для каждого участка определяется расход газа , м3/ч, длина , м, и назначаются диаметры газопровода , мм;

- определяются эквивалентные длины , м, с помощью таблиц 6, 7, 8, 9 [10] и сумма кмс на участке ;

- для каждого участка находят потери давления от трения , Па, и от местных сопротивлений , Па;

- для вертикальных участков определяется дополнительное избыточное давление , Па;

Дополнительное избыточное давление, возникающее на вертикальных участках газопроводов из-за разностей плотностей воздуха и транспортируемого газа, находиться по формуле(8):

, Па, (8)

где - дополнительное избыточное давление, Па;

- ускорение свободного падения, м/с2;

- высота вертикального участка, м.

При подъеме газопровода значение будет положительным, а при опускании - отрицательным.

- плотность воздуха, кг/м3;

- плотность газа, кг/м3.

- определяют суммарные потери давления на каждом участке , Па, и потери давления от ввода до самой удаленной горелки , Па.

Для определения потерь давления на участке пользуются выражением (9):

, Па, (9)

где - расчетная длина газопровода, м, определяемая по формуле (10):

, м, (10)

где - длина участка газопровода, м;

- эквивалентная длина прямолинейного участка газопровода, м, т.е. длина участка, потери давления на котором равны потерям давления на местное сопротивление ;

- сумма коэффициентов местных сопротивлений, приведенная в таблице 3.

- к полученным потерям давления , Па, прибавляют сопротивление газового прибора , Па;

- если сумма потерь давления , Па, превышает располагаемый перепад давления , Па, или меньше его более чем на 10%, тогда назначают новые диаметры участков (кроме диаметров подводок к приборам и стояков) и производят перерасчет.

Ведомость коэффициентов местных сопротивлений внутридомового газопровода представим в таблице 3.

Таблица 3 - Ведомость коэффициентов местных сопротивлений

участка

Наименование местного сопротивления

кол-во

КМС

Укмс

Укмс на участке

1

2

3

4

5

6

0-1

кран шаровый

1

2

2

4,1

отводы гнутые под углом 900

2

0,3

0,6

тройник поворотный

1

1,5

1,5

1-2

крестовина

1

1

1

1,3

отводы гнутые под углом 900

1

0,3

0,3

2-3

тройник поворотный

1

1,5

1,5

1,5

1-4

тройник проходной

1

1

1

1,3

отводы гнутые под углом 900

1

0,3

0,3

4-5

тройник поворотный

1

1,5

1,5

1,5

2-2'

тройник проходной

1

1

1

11,3

отводы гнутые под углом 900

3

0,3

0,9

кран шаровый

1

2

2

внезапное сужение

1

0,4

0,4

счетчик газовый

1

7

7

2-2”

тройник проходной

1

1

1

11,3

отводы гнутые под углом 900

3

0,3

0,9

кран шаровый

1

2

2

внезапное сужение

1

0,4

0,4

счетчик газовый

1

7

7

3-3'

тройник проходной

1

1

1

11,3

отводы гнутые под углом 900

3

0,3

0,9

кран шаровый

1

2

2

внезапное сужение

1

0,4

0,4

счетчик газовый

1

7

7

3-3”

тройник проходной

1

1

1

11,3

отводы гнутые под углом 900

3

0,3

0,9

кран шаровый

1

2

2

внезапное сужение

1

0,4

0,4

счетчик газовый

1

7

7

4-4'

тройник проходной

1

1

1

11,3

отводы гнутые под углом 900

3

0,3

0,9

кран шаровый

1

2

2

внезапное сужение

1

0,4

0,4

счетчик газовый

1

7

7

4-4”

тройник проходной

1

1

1

11,3

отводы гнутые под углом 900

3

0,3

0,9

кран шаровый

1

2

2

внезапное сужение

1

0,4

0,4

счетчик газовый

1

7

7

5-5'

тройник проходной

1

1

1

11,3

отводы гнутые под углом 900

3

0,3

0,9

кран шаровый

1

2

2

внезапное сужение

1

0,4

0,4

счетчик газовый

1

7

7

5-5”

тройник проходной

1

1

1

11,3

отводы гнутые под углом 900

3

0,3

0,9

кран шаровый

1

2

2

внезапное сужение

1

0,4

0,4

счетчик газовый

1

7

7

Подставив численные значения в формулу (6) получим:

Па/м

Гидравлический расчет внутридомового газопровода представлен в таблице 4.

Таблица 4 - Гидравлический расчет внутридомового газопровода

Номер участка

Расчетный расход газа Vр, м3/ч

Диаметр газопровода Dу, мм

Длина участка, lуч, м

Сумма кмс Уж

Эквивалентная длина участка lэкв,, м

Расчетная длина участка, lр, м

Удельные потери давления, ?Р/l, Па/м

Суммарные потери давления, ?P, Па

Перепад высот на участке, Н, м

Дополнительное избыточное давление, Рдоп, Па

Потери давления на

участке, ?Руч, Па

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Расчет участков 1 ветки

0-1.

13.89

63

4,0

4,1

1,6

10,56

1,50

14,85

4,0

9,8

25,64

1-2.

7.69

57

21,6

1,3

1,3

23,29

0,45

12,31

0,00

0,00

10,48

2-3.

4.18

57

6,5

1,5

1,4

8,6

0,33

6,63

0,00

0,00

2,84

Суммарные потери давления в газопроводах сети

У?Руч=

39,12

Сопротивление газовой плиты

?Рпл=

60,0

Сопротивления газового котла

?Ркот=

150,0

Суммарные потери давления в газопроводах сети и в оборудовании

У?Pc=

249,1

Расчет участков 2 ветки

1-4.

7.69

57

5,3

1,3

1,3

6,99

0,45

7,43

0,00

0,00

3,15

4-5.

4.18

57

6,5

1,5

1,4

8,6

0,22

0,68

0,00

0,00

1,89

Суммарные потери давления в газопроводах сети

У?Руч=

5,04

Сопротивление газовой плиты

?Рпл=

60,0

Сопротивления газового котла

?Ркот=

150,0

Суммарные потери давления в газопроводах сети и в оборудовании

У?Pc=

215,0

Расчет ответвлений 1 ветки

2-2'

2.38

25

3,3

11,3

0,6

10,08

2,33

21,48

0,8

1,96

24,45

2-2”

2.38

25

3

11,3

0,6

9,78

4,10

16,35

0,5

1,23

41,39

3-3'

2.38

25

3,3

11,3

0,6

10,08

2,33

21,48

0,8

1,96

24,45

3-3”

2.38

25

3

11,3

0,6

9,78

4,10

16,35

0,5

1,23

41,39

Суммарные потери давления в газопроводах сети

У?Руч=

131,7

Сопротивление газовой плиты

?Рпл=

60,0

Сопротивления газового котла

?Ркот=

150,0

Суммарные потери давления в газопроводах сети и в оборудовании

У?Pc=

341,7

Расчет ответвлений 2 ветки

4-4'

2.38

25

3,3

11,3

0,6

10,08

2,33

21,48

0,8

1,96

24,45

4-4”

2.38

25

3

11,3

0,6

9,78

4,10

16,35

0,5

1,23

41,39

5-5'

2.38

25

3,3

11,3

0,6

10,08

2,33

21,48

0,8

1,96

24,45

5-5”

2.38

25

3

11,3

0,6

9,78

4,10

16,35

0,5

1,23

41,39

Суммарные потери давления в газопроводах сети

У?Руч=

131,7

Сопротивление газовой плиты

?Рпл=

60,0

Сопротивления газового котла

?Ркот=

150,0

Суммарные потери давления в газопроводах сети и в оборудовании

У?Pc=

341,7

Так как суммарные потери давления на участках с учетом потерь давления в газовом котле и газовой плите не превышают 400 Па (меньше 10%), то гидравлический расчет можно считать завершенным.